[发明专利]一种校准芯片温度传感器的方法

说明书

本发明公开了一种校准芯片温度传感器的方法，该方法通过获取AD码值程序混入功能程序中，制订特定的启动温度AD码值功能程序，做到和原功能程序互不干扰；测量外部环境的温度传感器实现和测试机的互通，并实现温度数据采集，在一个测试阶段同时获取到芯片对应的AD温度码值和环境温度，将得到的温度校准系数也同一阶段写入芯片中，从而实现对温度传感器的校准。

技术领域

本发明属于集成电路温度传感器技术领域，特别涉及一种芯片温度传感器的校准方法。

背景技术

温度是表征物体冷热程度的物理量，是工农业生产过程中一个很重要的测量参数。温度的有效测量和控制，对能源的节约、生产安全、产品质量的保证等起到非常重要的作用，极大程度上促进国民经济的发展。据统计，在各类传感器应用中，温度传感器的占有率最高，差不多一半的应用。按照传感器与被测介质的接触方式可分为接触式和非接触式，本文主要讨论接触式传感器。很早之前，半导体技术不发达时，测量温度多采用独立的温度传感芯片，占面积很大，而且因为和主控的总线裸露在外，极易受到外界电磁噪声干扰。

随着半导体工艺的发展，越来越多的功能被集成在一块芯片上，由于市场的需要或是为了从众多产品中突出特色，很多公司设计的MCU或SOC芯片都集成了温度传感器，这一方面大大减少了温度传感器的成本，另外一方面也使得系统板集成更多的功能成为可能。

如专利申请201610151324.4公开了一种校准高精度温度传感器的装置及方法，用以解决现有技术组装成成品后进行温度校准，成本比较高，而且校准速度慢的问题。装置包括：测试板，以及置于测试板上的待校准高精度温度传感器、高精度温度基准元件和高精度模数转换器，还包括：读取单元；高精度温度基准元件、高精度模数转换器和读取单元依次相连，待校准高精度温度传感器与读取单元相连。方法包括：将待校准高精度温度传感器和高精度温度基准元件加热到目标温度；分别对待校准高精度温度传感器和高精度温度基准元件进行读值；根据读值，得出校准数据。该专利申请虽然也是对温度传感器进行校准，且也是在测试情况下进行校准，但是该专利申请是通过加热到目标温度对温度传感器进行校准，而不是针对温度调整温度校准系数，所以耗时多，成本高。

实际测试中，由于生产工艺变化、芯片内部器件干扰、温度传感器本身设计缺陷等等原因，导致制造封装出来的芯片温度传感器测量偏差很大，终端客户无法使用，所以芯片最终使用前必须借助外部设备校准后才可以使用。目前OTP产品温度传感器校准通常的做法是在CP阶段完成，OTP产品通常的测试流程是先紫外光擦除，然后进行CP1测试，接着高温下烘烤，测试OTP性能是否稳定，然后再次进行紫外光擦除，对于直接出裸片的用户，在CP阶段写入功能程序，要求封装片的客户，则在FT阶段写入功能程序，如图1所示。

无论是在CP阶段写入功能程序还是在FT阶段写入功能程序，温度校准转换系数都在CP1阶段获取，在CP1测试中往芯片写入读取温度对应的AD码值的程序代码，同时测试机读取辅助器件外部传感器DS18B20实测的环境温度，根据读取的AD码值和实测温度计算出系数，然后把系数按照各芯片的XY坐标存入文本文档中，CP3测试时按照坐标从对应的文本文档中取出数据写入相应的芯片中，如图2所示。这种方法一方面耗时，需要通过探针台的GPIB获取各个芯片的位置，写入和读取文本操作；另外一方面也对操作人员提出很高的要求，CP3测试时需要把CP1的文档拷入CP3相应工程里，同时CP1和CP3晶圆放置位置必须完全一样，否则整片晶圆都会报费。这种费时且风险极高的校准方式某种程度上极大地搞高了芯片的测试成本。

发明内容

基于此，因此本发明的首要目地是提供一种校准芯片温度传感器的方法，该方法通过对芯片温度传感器的校准，确保OTP型产品IC量产代烧录测试中有效校准温度传感器，确保芯片温度传感器到最终用户手里是准确。

本发明的另一个目地在于提供一种校准芯片温度传感器的方法，该方法降低对操作人员能力的要求，大大降低测试风险。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：